🏗️ Kornrohdichte und Wasseraufnahme der Gesteinskörnung (Drahtkorb- und Pyknometerverfahren)

Bauwesen PN-EN 1097-6

Übersicht

Die Norm PN-EN 1097-6 legt die Referenzverfahren fest, die bei der Typprüfung und in Streitfällen angewendet werden, zur Bestimmung der Rohdichte und der Wasseraufnahme normaler und leichter Gesteinskörnungen; andere Verfahren dürfen für andere Zwecke (z. B. für die werkseigene Produktionskontrolle) verwendet werden, nachdem ihr Zusammenhang mit dem Referenzverfahren ermittelt wurde. Für normale Gesteinskörnungen sind die Referenzverfahren: das Drahtkorbverfahren für Körner, die auf dem 31,5-mm-Sieb verbleiben (Abschnitt 7; Gleisschotter nach Anhang B), das Pyknometerverfahren für Körner von 31,5/4 mm (Abschnitt 8) und das Pyknometerverfahren für Körner von 4/0,063 mm (Abschnitt 9). In den Abschnitten 7–9 werden drei Kornrohdichten bestimmt — die Kornrohdichte der ofentrockenen Körner (ρrd), die der wassergesättigten und oberflächentrockenen (ρssd) sowie die scheinbare Kornrohdichte (ρa) — und die Wasseraufnahme nach 24 h Wässerung.

Die Wasseraufnahme ist die Masse des aufgenommenen Wassers, ausgedrückt in Prozent der Masse der ofentrockenen Probe. Die Ausgabe 2022 ersetzte PN-EN 1097-6:2013: unter anderem wurde das Mindestvolumen des Pyknometers in A.4 von 250 ml auf 500 ml erhöht, in Abschnitt 9 eine Abbildung zur Beurteilung des oberflächentrockenen Zustands mit dem Kegelverfahren ergänzt, die Entlüftung des Pyknometers mit Vakuum zugelassen, ein neuer Anhang D für feine leichte Gesteinskörnungen hinzugefügt (Büchner-Trichter, ein Vakuum von 50–100 mbar für ≥ 5 min) sowie ein Anhang F für Körner unter 4 mm. Die Anhänge A und H beschreiben schnelle Verfahren für die Kornrohdichte vorgetrockneter Körner (ρp) und Anhang E ein schnelles Verfahren für grobe leichte Gesteinskörnungen.

Die Wasseraufnahme ist ein mittelbares Maß für die Frostbeständigkeit einer Gesteinskörnung: für Betonfahrbahndecken verlangen die WWiORB-Vorschriften der GDDKiA eine Wasseraufnahme nach Abschnitt 7, 8 oder 9 der Kategorie WA24 1 und nehmen an, dass eine Gesteinskörnung mit einer Wasseraufnahme von höchstens dieser Kategorie frostbeständig ist. Die Kornrohdichte wiederum ist für die volumenbezogenen Berechnungen von Beton- und Asphaltmischungen unentbehrlich.

Prinzip der Methode

Die Kornrohdichte wird als Masse geteilt durch das Volumen berechnet. Die Masse wird durch Wägung der Probe im wassergesättigten und oberflächentrockenen Zustand sowie im ofentrockenen Zustand bestimmt; das Volumen aus der Masse des verdrängten Wassers: aus dem Masseverlust beim Drahtkorbverfahren oder aus den Wägungen beim Pyknometerverfahren. Die Probe darf vor der Prüfung nicht künstlich erwärmt werden (Einfluss auf die Wasseraufnahme); ist das geschehen, so ist es im Prüfbericht anzugeben. Eine aus mehreren Fraktionen bestehende Gesteinskörnung kann vor der Vorbereitung der Prüfportion eine Trennung verlangen, und der Anteil der Fraktionen wird im Prüfbericht angegeben. Massekonstanz: aufeinanderfolgende Wägungen im Abstand von ≥ 1 h, die sich um ≤ 0,1 % unterscheiden.

Anwendungen

• Typprüfung von Gesteinskörnungen für Beton und Asphaltmischungen (die Kornrohdichte für den Entwurf der Zusammensetzung)
• Beurteilung der Wasseraufnahme als mittelbares Maß der Frostbeständigkeit einer Gesteinskörnung (die WWiORB-Vorschriften der GDDKiA: die Kategorie WA24 1)
• Leichte Gesteinskörnungen: Dichte und Wasseraufnahme grober (Anhang C) und feiner (Anhang D)
• Gleisschotter — die Kornrohdichte der bis zur Massekonstanz gesättigten Körner (Anhang B)
• Schnelle Bestimmungen der Kornrohdichte vorgetrockneter Körner in der werkseigenen Produktionskontrolle (Anhänge A, E, H)

Schlüsselparameter

Norm

Normnummer

PN-EN 1097-6:2022-07

Titel (PL)

Badania mechanicznych i fizycznych właściwości kruszyw — Część 6: Oznaczanie gęstości ziarn i nasiąkliwości

Title (EN)

Tests for mechanical and physical properties of aggregates — Part 6: Determination of particle density and water absorption

Schritt-für-Schritt-Verfahren

1. Wahl des Verfahrens

   Die Probe auf Sieben von 63; 31,5; 4 und 0,063 mm absieben und die Fraktionen den Verfahren zuordnen: Drahtkorb (> 31,5 mm; auch für 31,5/4 mm zulässig), Pyknometer 31,5/4 mm (auch für 4/2 mm zulässig), Pyknometer 4/0,063 mm. Den Anteil der Fraktionen im Prüfbericht angeben.

2. Vorbereitung der Prüfportion

   Die Probe vor der Prüfung nicht künstlich erwärmen; nach PN-EN 932-2 und PN-EN 932-5 waschen und auf die für das betreffende Verfahren verlangte Masse teilen.

3. Wässerung

   Die Prüfportion 24 h in Wasser im Bad von (22 ± 3) °C wässern (Abschnitte 7–9).

   ⏱ Zeit: 24 h • 🌡 Temperatur: 22 ± 3 °C

4. Wägung im Wasser (Korb) oder im Pyknometer

   Das Korbverfahren: den Korb mit der Prüfportion vollständig eingetaucht im Wasserbehälter wägen. Das Pyknometerverfahren: das Pyknometer mit der Prüfportion und Wasser nach dem Entfernen der Luft wägen (in A.4 ist Vakuum zulässig), bei geregelter Wassertemperatur.

5. Wassergesättigter, oberflächentrockener Zustand

   Die Oberfläche der Körner mit saugfähigen Tüchern (grobe Körner) oder mit warmer Luft mit Kegelkontrolle abtrocknen (Körner 4/0,063 mm: der Kegel sackt nach dem Abheben der Form zusammen) und die Prüfportion wägen.

6. Trocknung

   Die Prüfportion bei (110 ± 5) °C bis zur Massekonstanz trocknen (aufeinanderfolgende Wägungen im Abstand von ≥ 1 h unterscheiden sich um ≤ 0,1 %), abkühlen und wägen.

   🌡 Temperatur: 110 ± 5 °C

7. Berechnungen

   Aus den Massen im ofentrockenen, im wassergesättigten und oberflächentrockenen Zustand und im Wasser ρrd, ρssd und ρa sowie die Wasseraufnahme als Prozentsatz des aufgenommenen Wassers bezogen auf die Trockenmasse berechnen; die Dichte des Wassers bei der Prüftemperatur aus Anhang G.

8. Prüfbericht

   Das Verfahren (den Abschnitt oder Anhang), den Anteil der Fraktionen, ein etwaiges künstliches Erwärmen der Probe, die Ergebnisse für Dichte und Wasseraufnahme sowie die wahlweisen Angaben nach 10.2 angeben.

Erforderliche Geräte und Apparatur

Reagenzien, Nährmedien und Verbrauchsmaterialien

Arbeitsschutz und Sicherheit

• Glaspyknometer von 1–5 l mit Wasser und Gesteinskörnung sind schwer und zerbrechlich — mit beiden Händen tragen und heiße nicht auf eine kalte Arbeitsplatte stellen
• Der Trockenschrank bei 110 °C — Thermohandschuhe; die Prüfportionen vor dem Wägen abkühlen
• Arbeit mit Vakuum beim Entlüften — für Vakuum bestimmte Gefäße verwenden

Häufige Fragen